FR2589261A1 - PNEUMATIC INTERFACE APPARATUS - Google Patents

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FR2589261A1
FR2589261A1 FR8614916A FR8614916A FR2589261A1 FR 2589261 A1 FR2589261 A1 FR 2589261A1 FR 8614916 A FR8614916 A FR 8614916A FR 8614916 A FR8614916 A FR 8614916A FR 2589261 A1 FR2589261 A1 FR 2589261A1
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FR
France
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control
chamber
pneumatic
gas
pressure
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Application number
FR8614916A
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French (fr)
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Clay Grenwell Nesler
Thomas Oliver Kautz
Mark S Bergman
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Johnson Service Co
Original Assignee
Johnson Service Co
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1925Control of temperature characterised by the use of electric means using a combination of auxiliary electric and non-electric power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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Abstract

CET APPAREIL D'INTERFACE COMPORTE DES MOYENS PNEUMATIQUES DE COMMANDE DE DEBIT POUR CONTROLER LE NOMBRE DE MOLES D'UN GAZ CONFINE DANS UN VOLUME DE GAZ SUBSTANTIELLEMENT CONSTANT A UNE PREMIERE CHAMBRE 61 ET UNE DEUXIEME CHAMBRE 65 ISOLEES L'UNE DE L'AUTRE EN CE QUI CONCERNE L'ECOULEMENT DU FLUIDE. LE RELAIS VOLUMETRIQUE FOURNIT DANS SA DEUXIEME CHAMBRE UNE DEUXIEME PRESSION QUI PRESENTE UNE RELATION PREDETERMINEE AVEC LA PREMIERE PRESSION. UN VOLUME CONFINE SUBSTANTIELLEMENT CONSTANT EST COUPLE AVEC LES MOYENS DE COMMANDE DE DEBIT ET AVEC LE RELAIS ET LES MOYENS DE COMMANDE DE DEBIT COMPORTENT DES MOYENS POUR REGLER LE DEBIT D'ECOULEMENT DU GAZ DU VOLUME SUBSTANTIELLEMENT CONSTANT VERS UNE ZONE A PRESSION AMBIANTE.THIS INTERFACE APPARATUS HAS PNEUMATIC FLOW CONTROL MEANS FOR CONTROLLING THE NUMBER OF MOLES OF A GAS CONTAINED IN A VOLUME OF GAS SUBSTANTIALLY CONSTANT IN A FIRST CHAMBER 61 AND A SECOND CHAMBER 65 ISOLATED FROM ONE ANOTHER OF THE OTHER. WHICH CONCERNS THE FLOW OF THE FLUID. THE VOLUMETRIC RELAY PROVIDES IN ITS SECOND CHAMBER A SECOND PRESSURE WHICH PRESENTS A PREDETERMINED RELATION WITH THE FIRST PRESSURE. A SUBSTANTIALLY CONSTANT CONTAINED VOLUME IS COUPLED WITH THE FLOW CONTROL MEANS AND THE RELAY AND FLOW CONTROL MEANS INCLUDING MEANS FOR ADJUSTING THE GAS FLOW RATE OF THE SUBSTANTIALLY CONSTANT VOLUME TO AN AREA WITH AMBIENT PRESSURE.

Description

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APPAREIL D'INTERFACE PNEUMATIQUEPNEUMATIC INTERFACE APPARATUS

La commande pneumatique des systèmes de traitement est largement employée lorsque l'installation de systèmes nécessite des composants robustes, des coûts réduits, une certaine facilité d'installation et de dépannage et un haut degré de manoeuvrabilité. Parmi les exemples de ces systèmes qui se prêtent bien à la commande pneumatique, on trouve la commande de la température de dispositifs frigorifiques et de chaudières, la commande de la pression de lignes de vapeur ou d'air, la commande du débit dans les systèmes de tuyaux transportant des fluides, la commande du niveau de liquide dans les réservoirs, le contrôle du pH dans les processus chimiques, et les commandes de chauffage, de ven tilation et de climatisation. La commande pneumatique est  Pneumatic control of treatment systems is widely used when installing systems requires robust components, reduced costs, ease of installation and troubleshooting, and a high degree of maneuverability. Examples of these systems that lend themselves well to pneumatic control include temperature control of refrigeration systems and boilers, control of steam or air line pressure, control of flow in systems of pipes carrying fluids, controlling the level of liquid in the tanks, controlling the pH in chemical processes, and controls for heating, ventilation and air conditioning. The pneumatic control is

fréquemment employée dans les systèmes de traitement pétro-  frequently used in petro-

chimiques dans lesquels des fluides inflammables sont souvent présents et peuvent être enflammés par des dispositifs de commande électriques. Pour les besoins de l'illustration, et non dans un but de limitation, l'invention est montrée et décrite en relation avec un système de chauffage, de  chemicals in which flammable fluids are often present and can be ignited by electrical controls. For the purposes of illustration, and not for the purpose of limitation, the invention is shown and described in relation to a heating system,

ventilation et de climatisation.ventilation and air conditioning.

Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (systèmes HVAC) sont souvent utilisés dans des bâtiments pour contrôler la température d'un espace  Heating, ventilation and air conditioning systems (HVAC systems) are often used in buildings to control the temperature of a space

climatisé à l'intérieur du bâtiment et dans des buts d'éco-  air conditioned inside the building and for eco-friendly purposes

nomie d'énergie. Un type de système HVAC comporte une unité de traitement de l'air possédant une pluralité de modérateurs actionnés par des dispositifs de commande pour contrôler le débit d'écoulement de l'air extérieur vers le bâtiment, pour contrôler le débit de l'air évacué du bâtiment et pour diriger l'air qui est chauffé ou refroidi et que l'on fait recirculer. Les autres mécanismes associés aux unités de traitement de l'air comprennent généralement des vannes actionnées par des dispositifs de commande pour contrôler le débit d'eau réfrigérée ou chauffée dans des serpentins d'échange de chaleur disposés dans le réseau de distribution  energy. One type of HVAC system includes an air treatment unit having a plurality of moderators actuated by control devices to control the flow rate of the outside air to the building, to control the flow rate of the exhaust air of the building and to direct the air which is heated or cooled and which is recirculated. The other mechanisms associated with air treatment units generally include valves actuated by control devices to control the flow of chilled or heated water in heat exchange coils arranged in the distribution network.

d'air pour contrôler la température de l'air qui y circule.  of air to control the temperature of the air circulating in it.

Un type de dispositif de commande utilisé avec  A type of control device used with

ces unités de traitement de l'air comporte un cylindre pneu-  these air handling units have a pneumatic cylinder

matique tendu par un ressort, dont le piston est couplé avec un modérateur ou une vanne. Le cylindre est connecté à une source de pression pneumatique telle qu'un réseau de bus pneumatiques formés par des tubes flexibles en polyéthylène de petit diamètre et installés dans tout le bâtiment. La commande se fait par la résolution d'algorithmes connus à l'intérieur d'un dispositif de commande pneumatique et par la génération de signaux de sortie pneumatiques analogiques  material tensioned by a spring, the piston of which is coupled with a moderator or a valve. The cylinder is connected to a pneumatic pressure source such as a network of pneumatic buses formed by flexible small diameter polyethylene tubes and installed throughout the building. Control takes place by solving known algorithms inside a pneumatic control device and by generating analog pneumatic output signals

dirigés vers les cylindres.directed towards the cylinders.

L'arrivée relativement récente d'appareils de com-  The relatively recent arrival of

mande numérique directe par ordinateurs, ainsi que le désir des propriétaires de bâtiments d'incorporer ces appareils à ordinateurs dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, nouveaux ou existants, employant des dispositifs de commande pneumatiques bon marché et robustes,  direct digital computer control, as well as the desire of building owners to incorporate these computer devices into new or existing heating, ventilation and air conditioning systems, employing inexpensive and robust pneumatic controls,

nécessitent l'emploi d'un système d'interface numérique-  require the use of a digital interface system -

pneumatique pour recevoir les signaux numériques de l'appa-  pneumatic to receive digital signals from the device

reil de commande et pour les traduire en signaux pneumatiques pour le positionnement de cylindres ou d'autres dispositifs de commande. Ces appareils de commande numérique directe peuvent être construits et organisés de façon à résoudre  control board and translate them into pneumatic signals for positioning cylinders or other control devices. These direct digital control devices can be constructed and organized to solve

de manière répétitive un ou plusieurs algorithmes de com-  repeatedly one or more computation algorithms

mande connus afin de générer des signaux de commande pour le système d'interface, et, pour des raisons sans rapport avec l'invention, il est souvent préférable de disposer l'appareil de commande numérique de façon à ce qu'il délivre des signaux de commande qui ordonnent au cylindre de subir un changement calculé de sa pression plutôt que de venir dans une nouvelle position, représentée par une nouvelle pression absolue. En d'autres termes, il est souvent préfé- rable de concevoir l'appareil de commande numérique et le  known in order to generate control signals for the interface system, and, for reasons unrelated to the invention, it is often preferable to arrange the digital control device so that it delivers signals that order the cylinder to undergo a calculated change in pressure rather than coming to a new position, represented by a new absolute pressure. In other words, it is often preferable to design the digital control device and the

système qui y est relié de telle façon que la nouvelle po-  system connected to it in such a way that the new po-

sition qui doit être prise par un cylindre soit fonction de la durée du signal numérique de sortie de l'appareil de  sition which must be taken by a cylinder is a function of the duration of the digital output signal from the

commande plutôt que du changement de la pression du cylindre.  control rather than changing the cylinder pressure.

Dans les systèmes de commande pneumatique communément em-  In pneumatic control systems commonly

ployés, il peut également être souhaitable que des cylindres déterminés à l'intérieur du système effectuent un déplacement complet pour des plages de pression qui peuvent différer d'un cylindre à l'autre, les plages de pression suivantes étant couramment employéees pour un déplacement complet 206,84 à 551,58 mb (3 à 8 psig), 551,58 mb à 896,32 mb (8  bent, it may also be desirable that cylinders determined within the system perform a complete displacement for pressure ranges which may differ from one cylinder to another, the following pressure ranges being commonly used for a complete displacement 206.84 to 551.58 mb (3 to 8 psig), 551.58 mb to 896.32 mb (8

à 13 psig) et 896,32 à 12zt,1 mb (13 à 18 psig).  at 13 psig) and 896.32 at 12zt, 1 mb (13 to 18 psig).

Un exemple de système d'interface utile pour com-  An example of a useful interface system for

mander la position d'un dispositif de coimmande unique ou pour commander simultanément la position de plusieurs dispositifs de commande ayant des tailles, des plages de pression pour un déplacement complet et des charges identiques est décrit dans le brevet américain n 4 261 509. Ce système comporte  request the position of a single co-control device or to simultaneously control the position of several control devices having sizes, pressure ranges for complete displacement and identical loads is described in US Patent No. 4,261,509. This system behaves

une paire d'électrovannes à deux positions actionnées élec-  a pair of electrically operated two-position solenoid valves

triquement pour recevoir des signaux numériques et pour  to receive digital signals and to

contrôler le débit du fluide rentrant et sortant du dispo-  control the flow of fluid entering and leaving the dispo-

sitif de commande. Des résistances pneumatiques9 parfois  ordering information. Pneumatic resistances9 sometimes

appelées étrangleurs, possédant des passages qui les traver-  called throttles, having passages which cross them

sent, d'un diamètre mesurant généralement quelques centièmes de millimètres, sont disposées dans les lignes pneumatiques pour contrôler la distance de dépla3e.ment des dispositifs de commande par unité de temps, c'est-à-dire pour contrôler les pentes des courbes pression-temps des dispositifs de commande, représentant les caractéristiques de déplacement  sent, of a diameter generally measuring a few hundredths of a millimeter, are arranged in the pneumatic lines to control the distance of movement of the control devices per unit of time, that is to say to control the slopes of the pressure curves -time control devices, representing the movement characteristics

des dispositifs de commande dans leurs deux directions de-  control devices in their two directions of-

de déplacement.of displacement.

Un autre exemple de dispositif d'interface est montré dans le brevet américain n 4 440 066, et comporte une paire d'électrovannes pour contrôler le débit de l'air s'écoulant d'une source sous pression jusqu'à une région de volume indéterminé, et de cette région jusqu'à une zone à pression ambiante. Un passage d'écoulement réglable est  Another example of an interface device is shown in US Patent No. 4,440,066, and includes a pair of solenoid valves for controlling the flow of air flowing from a pressurized source to a volume region indeterminate, and from that region to an area with ambient pressure. An adjustable flow passage is

présent pour contrôler le débit d'écoulement vers et à par-  present to control the flow rate to and from

tir d'un dispositif de commande qui y est relié, par exemple  shot of a control device connected to it, for example

un cylindre. Le brevet américain n 3 266 380 expose l'uti-  a cylinder. U.S. Patent No. 3,266,380 discloses the utility

lisation d'un réservoir comme capacité d'intégration dans un dispositif de calcul pneumatique, non adapté à la commande par interface, qui admet des pressions d'entrée variables, et qui, comme l'appareil du brevet américain n 4 440 066 ci-dessus mentionné, comporte un dispositif de retour (boucle  reading of a reservoir as a capacity for integration into a pneumatic calculation device, not suitable for control by interface, which admits variable inlet pressures, and which, like the apparatus of US Pat. No. 4,440,066 shown below above mentioned, includes a return device (loop

fermée).closed).

Si les systèmes d'interface du type ci-dessus mentionné ont jusqu'à maintenant été satisfaisants pour le positionnement de dispositifs de commande, ils n'en sont  If interface systems of the type mentioned above have so far been satisfactory for the positioning of control devices, they are not

pas moins caractérisés par certains inconvénients. Par exem-  no less characterized by certain disadvantages. For example-

ple, lorsque l'on utilise des étrangleurs pour contrôler  ple, when using throttles to control

les caractéristiques de déplacement d'un dispositif de com-  the displacement characteristics of a

mande unique ou d'un groupe de dispositifs de commande ayant des tailles, des plages de ressort et des charges identiques,  single command or group of control devices having identical sizes, spring ranges and loads,

les tailles des passages des étrangleurs doivent être déter-  the sizes of the choke passages must be determined

minées par expérimentation sur le site d'installation. Ceci est dO au fait que les temps de déplacement des dispositifs de commande sont dépendants de la taille, de la plage de ressort et de la charge des dispositifs de commande, et du volume de fluide renfermé à l'intérieur du dispositif de commande et des interconnexions pneumatiques. Ces paramètres sont souvent difficiles ou impossibles à déterminer avant l'installation effective. Si le système de chauffage, de ventilation et de climatisation nécessite un séquencement des dispositifs de commande et comporte des dispositifs de  mined by experimentation at the installation site. This is due to the fact that the travel times of the control devices are dependent on the size, the spring range and the load of the control devices, and on the volume of fluid contained inside the control device and pneumatic interconnections. These parameters are often difficult or impossible to determine before the actual installation. If the heating, ventilation and air conditioning system requires sequencing of the control devices and includes

commande ayant des tailles volumétriques, des plages de res-  control having volumetric sizes, ranges of

sort et/ou des charges différentes, le système présentera des caractéristiques de gain fortement non linéaires, et le problème de la commande sera par conséquent rendu encore plus compliqué. Si l'on utilise le système d'interface du  fate and / or different loads, the system will have highly non-linear gain characteristics, and the control problem will therefore be made even more complicated. If you use the interface system of the

brevet américain n 4 261 509 ci-dessus mentionné, par exem-  U.S. Patent No. 4,261,509 mentioned above, e.g.

ple, et si l'on suppose qu'il faut commander une pluralité de dispositifs de commande configurés différemment et con-  ple, and if it is assumed that it is necessary to control a plurality of control devices configured differently and con-

nectés en parallèle, le pourcentage de changement de posi-  connected in parallel, the percentage of change in posi-

tion sera différent pour chaque dispositif de commande pour un temps donné pendant lequel une électrovanne est actionnée afin d'introduire un fluide dans les dispositifs de commande ou afin d'en évacuer un fluide. Ceci résulte du fait qu'un changement dans le volume de fluide contenu par un dispositif de commande affectera la distance de déplacement par unité de temps des autres dispositifs de commande selon l'équation caractéristique d'un gaz parfait. Si des étrangleurs sont sélectionnés pour contrôler le temps de déplacement d'un petit dispositif de commande avec une faible charge, par exemple, la réponse du système sera beaucoup trop lente pour positionner des dispositifs de commande plus grands ou chargés plus lourdement. Par contre, si des étrangleurs sont sélectionnés pour la commande correcte de dispositifs  tion will be different for each control device for a given time during which a solenoid valve is actuated in order to introduce a fluid into the control devices or in order to evacuate a fluid. This results from the fact that a change in the volume of fluid contained by a control device will affect the distance of movement per unit of time of the other control devices according to the characteristic equation of an ideal gas. If throttles are selected to control the travel time of a small controller with a light load, for example, the system response will be far too slow to position larger or more heavily loaded controllers. On the other hand, if throttles are selected for the correct control of devices

de commande de ce dernier type, il peut se produire des ins-  of the latter type, there may be ins-

tabilités du système. Même si l'on installe un dispositif appelé positionneur pilote sur certains des dispositifs de commande ou sur la totalité d'entre eux, la sélection des étrangleurs devra quand même être faite par expérimentation sur le terrain ou par mesure et par calcul du volume de fluide comprimé contenu à l'intérieur des interconnexions pneumatiques et des chambres de compression des positionneurs pilotes.  system tabilities. Even if a device called a pilot positioner is installed on some or all of the control devices, the selection of the throttles must still be made by field experimentation or by measurement and calculation of the volume of fluid compressed contained inside the pneumatic interconnections and the compression chambers of the pilot positioners.

Un autre inconvénient des systèmes du type ci-  Another drawback of systems of the above type

dessus mentionné est qu'ils peuvent être sujets à des fuites de fluide pneumatique significatives. Par exemple, chaque connexion pneumatique de tubes de 6,35 mm a en moyenne un débit de fuite approximatif de 1,639 ml/min(0,1 pouce cube par minute) sous une pression de 1379 mb (20 psig), alors qu'un positionneur pilote caractéristique a un débit de fuite de 4, 916 ml/min(0,3 pouce cube/min).Dans un système  above mentioned is that they may be subject to significant pneumatic fluid leakage. For example, each pneumatic connection of 6.35 mm tubes has an average leakage rate of approximately 1.639 ml / min (0.1 cubic inch per minute) under a pressure of 1379 mb (20 psig), while a Characteristic pilot positioner has a leakage rate of 4,916 ml / min (0.3 cubic inch / min).

6 25892616 2589261

comportant un réservoir à volume constant, dans lequel le système contient un volume de fluide relativement réduit  having a constant volume reservoir, in which the system contains a relatively small volume of fluid

et/ou un grand nombre de points de connexion et de position-  and / or a large number of connection and position points-

neurs pilotes, les changements de la pression de commande dus à des fuites dans le système et pendant le temps situé entre les moments de mesure des paramètres, par exemple entre  pilot values, changes in control pressure due to leaks in the system and during the time between the measurement times of the parameters, for example between

les moments de mesure de la température d'un espace clima-  the moments of measurement of the temperature of a climatic space

tisé, seraient beaucoup trop importants.  bet, would be far too important.

Par conséquent, un système d'interface permettant la présélection des tailles des passages des étrangleurs indépendamment de la configuration du bus pneumatique et des dispositifs de commande concernés, pouvant être utilisé pour commander des dispositifs de commande ayant une grande diversité de volumes de fluide renfermés et pouvant avoir un dispositif de réglage permettant son utilisation avec des dispositifs de commande pouvant fonctionner sur l'une quelconque de plusieurs plages de pression représenterait  Consequently, an interface system allowing the preselection of the sizes of the throttle passages independently of the configuration of the pneumatic bus and of the control devices concerned, which can be used to control control devices having a wide variety of volumes of fluid contained and which could have an adjustment device allowing its use with control devices which can operate on any one of several pressure ranges would represent

une avance significative par rapport à la technique existante.  a significant advance compared to the existing technique.

En général, l'appareil d'interface de la présente invention comporte des moyens pneumatiques de commande de débit pour contrôler le nombre de moles d'un gaz confiné  In general, the interface device of the present invention comprises pneumatic flow control means for controlling the number of moles of a confined gas

dans un volume de gaz substantiellement constant à une pre-  in a substantially constant volume of gas at a pre-

mière pression. Un relais volumétrique possède une première chambre couplée avec les moyens de commande par le volume de gaz confiné et une deuxième chambre pour le couplage  better pressure. A volumetric relay has a first chamber coupled with the means of control by the volume of confined gas and a second chamber for coupling

avec un dispositif de commande pneumatique devant être com-  with a pneumatic control device to be com-

mandé en position, la première chambre et la deuxième chambre  mandé in position, the first chamber and the second chamber

étant isolées d'une de l'autre en ce qui concerne l'écoule-  being isolated from one another with regard to the flow-

ment du fluide. Le relais volumétrique fournit dans sa  fluid. The volumetric relay provides in its

deuxième chambre une deuxième pression qui présente une re-  second chamber a second pressure which presents a re-

lation prédéterminée avec la première pression. Des moyens  predetermined lation with the first press. Means

ayant un volume confiné substantiellement constant sont in-  having a substantially constant confined volume are in-

terposés entre les moyens de commande de débit et le relais  overlapped between the flow control means and the relay

et coopèrent avec les moyens de commande de débit pour dé-  and cooperate with the flow control means to de-

terminer les pentes des courbes pression-temps du dispositif 7 z2589261  finish the slopes of the pressure-time curves of the device 7 z2589261

de commande. Les moyens de commande de débit peuvent compor-  control. The flow control means may include

ter des moyens pour régler le débit d'écoulement du gaz du volume substantiellement constant vers une zone à pression ambiante.  ter means for adjusting the gas flow rate from the substantially constant volume to an area at ambient pressure.

Un objet de l'invention est de procurer un appa-  An object of the invention is to provide an apparatus

reil d'interface nouveau et amélioré pour positionner des  new and improved interface software for positioning

dispositifs de commande pneumatiques qui élimine les incon-  pneumatic control devices which eliminates inconvenience

vénients de la technique existante.  of the existing technique.

Un autre objet de l'invention est de procurer un  Another object of the invention is to provide a

appareil d'interface qui permette la présélection d'étran-  interface device which allows the preselection of foreign-

gleurs de commande de débit.flow control sliders.

Un autre objet de l'invention est encore de pro-  Yet another object of the invention is to pro-

curer un appareil d'interface qui assure des caractéristiques de positionnement des dispositifs de commande qui soient indépendantes de la taille ou du nombre des dispositifs de  Cure an interface device which ensures positioning characteristics of the control devices which are independent of the size or number of the control devices.

commande connectés sur celui-ci.command connected on it.

Un autre objet de la présente invention est égale-  Another object of the present invention is also

ment de procurer un appareil d'interface qui puisse comporter des moyens pour régler la plage du débit d'écoulement d'un gaz d'un volume confiné substantiellement constant vers une  ment to provide an interface device which may include means for adjusting the range of the flow rate of a gas of a substantially constant confined volume towards a

zone à pression ambiante.room pressure area.

Un autre objet de la présente invention est de procurer un appareil d'interface qui soit utilisable avec des appareils de commande numérique directe0 Un autre objet de la présente invention est encore de procurer un appareil d'interface pneumatique qui résulte dans le déplacement d'un cylindre de commande jusqu'à une nouvelle position qui soit une fonction calculée à partir de la durée d'un signal numérique venant d'un appareil de commande numérique directe. La façon dont sont accomplis ces objets de l'invention, ainsi que d'autres, ressortira  Another object of the present invention is to provide an interface apparatus which is usable with direct digital control apparatuses. Another object of the present invention is still to provide a pneumatic interface apparatus which results in the movement of a control cylinder to a new position which is a function calculated from the duration of a digital signal from a direct digital control device. How these and other objects of the invention are accomplished will become apparent

de façon plus évidente de la description détaillée de celle-  more clearly from the detailed description thereof

ci, considérée avec les dessins joints.  ci, seen with the attached drawings.

La Figure 1 est une représentation graphique des caractéristiques décrites d'augmentation et de chute de la  Figure 1 is a graphical representation of the described characteristics of increase and fall of the

pression à l'intérieur d'un volume de gaz confiné substan-  pressure within a substantial confined gas volume

tiellement constant;partially constant;

8 25892618 2589261

la Figure 2 est une représentation schématique simplifiée montrant l'appareil d'interface de la présente invention en liaison avec un exemple de système de commande de traitement comportant une unité de traitement de l'air; la Figure 3 est un schéma de principe d'une pre- mière réalisation de l'appareil d'interface montré en Figure 2, certaines parties étant représentées en coupe et d'autres parties étant représentées en entier; la Figure 4 est un schéma de principe d'une deuxième réalisation de l'appareil d'interface de la Figure 2 avec  Figure 2 is a simplified schematic representation showing the interface apparatus of the present invention in connection with an example of a treatment control system comprising an air treatment unit; Figure 3 is a block diagram of a first embodiment of the interface device shown in Figure 2, some parts being shown in section and other parts being shown in full; Figure 4 is a block diagram of a second embodiment of the interface device of Figure 2 with

des parties représentées partiellement, des parties repré-  parties partially represented, parties represented

sentées en coupe et d'autres parties représentées en entier; la Figure 5 est une vue en coupe transversale de la partie de relais volumétrique de l'appareil d'interface prise dans le plan 5-5 de la Figure 3 et dont certaines parties sont montrées en vue externe; la Figure 6 est une vue en plan de dessus d'une réalisation commerciale de l'appareil de l'invention; la Figure 7 est une vue en élévation de côté de l'appareil de la Figure 6, prise le long du plan 7-7 de celle-ci, avec des parties montrées en coupe et d'autres parties montrées en vue externe; la Figure 8 est une vue en plan de dessus du levier flexible de l'appareil de la Figure 7; la Figure 9 est une vue en élévation de côté du levier de la Figure 8, prise le long du plan 9-9 de celle-ci; la Figure 10 est une vue en élévation de côté,  smelled in section and other parts shown in full; Figure 5 is a cross-sectional view of the volumetric relay part of the interface device taken in plane 5-5 of Figure 3 and some parts of which are shown in external view; Figure 6 is a top plan view of a commercial embodiment of the apparatus of the invention; Figure 7 is a side elevational view of the apparatus of Figure 6, taken along the plane 7-7 thereof, with parts shown in section and other parts shown in external view; Figure 8 is a top plan view of the flexible lever of the apparatus of Figure 7; Figure 9 is a side elevational view of the lever of Figure 8, taken along the plane 9-9 thereof; FIG. 10 is a side elevation view,

en coupe, de la plaque centrale de l'appareil avec des par-  in section, of the central plate of the apparatus with par-

ties rajoutées en vue éclatée; et  parts added in exploded view; and

la Figure 11 est un schéma électrique de l'appa-  Figure 11 is an electrical diagram of the apparatus

reil. La compréhension de l'invention sera facilitée par une explication de la loi sur les gaz applicable, et,  reil. Understanding the invention will be facilitated by an explanation of the applicable gas law, and,

dans le domaine de la physique appliquée, on exprime l'équa-  in the field of applied physics, we express the equa-

tion caractéristique d'un gaz parfait sous cette forme: pV = nRT dans laquelle: p = pression d'un gaz dans un volume ou récipient de confinement substantiellement rigide; V = volume confiné du récipient; n = nombre de moles de gaz à l'intérieur du récipient; R = constante universelle des gaz; et T = température du gaz en K. Il ressort de façon claire de l'équation que si la température du gaz confiné dans le récipient est maintenue constante, ce qui est une supposition raisonnable pour cette analyse, et si le volume du récipient demeure inchangé, la pression du gaz aura une relation directe avec le nombre de  tion characteristic of an ideal gas in this form: pV = nRT in which: p = pressure of a gas in a substantially rigid volume or confinement container; V = confined volume of the container; n = number of moles of gas inside the container; R = universal gas constant; and T = gas temperature in K. It is clear from the equation that if the temperature of the gas confined in the container is kept constant, which is a reasonable assumption for this analysis, and if the volume of the container remains unchanged , the gas pressure will have a direct relationship with the number of

moles du gaz confiné à l'intérieur du récipient.  moles of gas confined inside the container.

La compréhension de l'invention sera également facilitée par la référence au graphique de la Figure 1 qui représente les caractéristiques d'augmentation et de chute  The understanding of the invention will also be facilitated by the reference to the graph in Figure 1 which represents the characteristics of increase and fall

de la pression gazeuse valables dans un volume de gaz con-  gas pressure valid in a given volume of gas

finé et substantiellement constant. La courbe A représente la caractéristique d'augmentation de la pression par rapport au temps lorsque qu'un gaz est introduit dans le volume confiné à partir d'une source à pression constante, de  finished and substantially constant. Curve A represents the characteristic of pressure increase over time when a gas is introduced into the confined volume from a source at constant pressure,

1379 mb (20 psig), par exemple, et par un passage de limi-  1379 mb (20 psig), for example, and by a passage of limi-

tation du débit déterminé. On suppose que la pression mano-  tation of the determined flow. It is assumed that the mano pressure

métrique initiale dans le volume est de O mb. La courbe B représente la caractéristique de chute de la pression par rapport au temps lorsque le gaz comprimé dans le volume est autorisé à être évacué du volume vers une zone à pression  initial metric in volume is O mb. Curve B represents the characteristic of pressure drop over time when the compressed gas in the volume is allowed to be evacuated from the volume to a pressure zone

ambiante, par exemple vers une zone sous une pression mano-  ambient, for example to an area under mano pressure

métrique de O mb, l'évacuation se faisant par un passage de limitation du débit de taille déterminée. La commande de l'écoulement du gaz de et vers le volume peut être assurée par une paire d'électrovannes à deux positions normalement  metric of O mb, the evacuation being done by a flow limiting passage of determined size. The control of gas flow to and from the volume can be ensured by a pair of two-position solenoid valves normally

fermées.closed.

Les courbes A et B n'étant linéaires ni l'une ni ni l'autre, il est clair que si l'on désire actionner un cylindre sur la plage C de 206,84 à 551, 58 mb (3 à 8 psig), par exemple, la partie globalement linéaire de la courbe A qui se trouve dans la plage C a une pente qui est extrêmement différente de celle de la partie légèrement en arc de la courbe B qui est située dans la plage C, lorsque l'on ignore les signes algébriques des pentes. Par conséquent, avec une pression de cylindre située à l'intérieur de la plage C et augmentant le long de la courbe A, la valeur du changement de la pression par unité de temps est différente de celle d'une pression de cylindre décroissant le long de la courbe B et à l'intérieur de la plage C. Cela peut produire un résultat inacceptable si l'on souhaite que le cylindre soit commandé par des signaux issus d'un appareil de commande numérique avec lequel le positionnement du cylindre se fasse de préférence par une durée de signal calculée, plutôt que par la mesure de changements de la pression ou par d'autres moyens. D'autre part, les pentes des courbes A et B dans  The curves A and B are neither linear nor the other, it is clear that if one wishes to actuate a cylinder on the range C from 206.84 to 551.58 mb (3 to 8 psig) , for example, the generally linear part of curve A which is in range C has a slope which is extremely different from that of the slightly arcuate part of curve B which is located in range C, when we ignore the algebraic signs of slopes. Therefore, with a cylinder pressure located within range C and increasing along curve A, the value of the change in pressure per unit of time is different from that of a decreasing cylinder pressure along of curve B and within range C. This can produce an unacceptable result if it is desired that the cylinder is controlled by signals from a digital control device with which the positioning of the cylinder is done. preferably by a calculated signal duration, rather than by measuring changes in pressure or by other means. On the other hand, the slopes of curves A and B in

la plage D de 551,58 à 896,32 mb (8 à 13 psig) sont substan-  range D from 551.58 to 896.32 mb (8 to 13 psig) are substantial

tiellement égales l'une à l'autre si l'on ignore leurs signes  tally equal to each other if we ignore their signs

algébriques, ce qui démontre que le passage particulier uti-  algebraic, which shows that the particular passage uses

lisé dans le système sur lequel sont basées les courbes serait vraisemblablement satisfaisant pour le fonctionnement du cylindre avec un appareil de commande numérique dans la  read in the system on which the curves are based would probably be satisfactory for the operation of the cylinder with a digital control device in the

plage de 551,58 à 896,32 mb (8 à13 psig).  range 551.58 to 896.32 mb (8 to 13 psig).

Si l'on se réfère ensuite à la Figure 2, l'appa-  If we then refer to Figure 2, the

reil d'interface 10 de la présente invention est montré en relation avec un exemple de système de commande de traitement comportant une unité de traitement de l'air 11 disposée de façon à communiquer en ce qui concerne l'écoulement du fluide avec un espace 12 à climatiser. L'unité de traitement de l'air 11 comporte une canalisation d'entrée 13 pour introduire de l'air ambiant extérieur dans l'espace 12, une canalisation d'évacuation 14 pour en évacuer l'air, et une canalisation de retour 14a connectée transveralement couplée entre la canalisation d'entrée 13 et la canalisation d'évacuation  interface board 10 of the present invention is shown in connection with an example of a treatment control system comprising an air treatment unit 11 arranged to communicate with respect to the flow of the fluid with a space 12 to be air conditioned. The air treatment unit 11 comprises an inlet duct 13 for introducing outside ambient air into the space 12, an exhaust duct 14 for discharging the air, and a return duct 14a transversely connected coupled between the inlet pipe 13 and the outlet pipe

14. Des ventilateurs 15 sont présents pour produire un dé-  14. Fans 15 are present to produce a

placement d'air forcé. Chaque canalisation 13, 14, 14a com-  forced air placement. Each pipe 13, 14, 14a comprises

porte un modérateur mobile 16 disposé à l'intérieur de celle-  carries a mobile moderator 16 disposed inside it

ci pour contrôler l'écoulement de l'air qui la traverse. La canalisation d'entrée 13 comporte également un serpentin de refroidissement de l'air 17 qui est traversé par de l'eau réfrigérée et un serpentin de chauffage de l'air 18 qui est traversé par de l'eau chaude ou de la vapeur, les serpentins 17, 18 étant fournis pour contrôler la température de l'air  to control the flow of air passing through it. The inlet pipe 13 also comprises an air cooling coil 17 which is traversed by chilled water and an air heating coil 18 which is traversed by hot water or steam, the coils 17, 18 being provided to control the air temperature

qui est introduit dans l'espace 12. Une vanne d'eau réfri-  which is introduced into space 12. A water valve refri-

gérée 19 et une vanne d'eau chaude 20 sont couplées au ser-  managed 19 and a hot water valve 20 are coupled to the service

pentin de refroidissement 17 et au serpentin de chauffage 18, respectivement, pour moduler le débit d'écoulement des liquides dans les serpentins. L'unlté de traitement de lPair 11 comporte également des transducteurs pneumatiques pour convertir des signaux dans un autre état d'énergie, d'un signal pneumatique à un signal électrique ou mécanique, par exemple. A titre d'illustration, ces transducteurs peuvent comporter une pluralité de dispositifs de commande ou de cylindres pneumatiques 21, chaque dispositff de commande étant couplé mécaniquement avec son modérateur 16 ou sa  cooling pin 17 and the heating coil 18, respectively, for modulating the flow rate of the liquids in the coils. The air processing unit 11 also includes pneumatic transducers for converting signals in another energy state, from a pneumatic signal to an electrical or mechanical signal, for example. By way of illustration, these transducers may include a plurality of control devices or pneumatic cylinders 21, each control device being mechanically coupled with its moderator 16 or its

vanné 20 associés afin de pouvoir commander le positionne-  gated 20 associates in order to be able to control the position-

ment de ceux-ci. Les transducteurs 21 peuvent être couplés  ment of these. The transducers 21 can be coupled

à un bus pneumatique (non représenté) qui fournit une pres-  to a pneumatic bus (not shown) which provides pressure

sion pneumatique commandée pour positionner les dispositifs  pneumatic pressure controlled to position the devices

de commande 21 et les modérateurs 16 et la vanne 20 associés.  21 and the moderators 16 and the associated valve 20.

Un appareil de commande numérique directe du système 27 est couplé à un dispositif de communication des paramètres, tel qu'un thermostat 29, de façon à recevoir des signaux de  A device for direct digital control of the system 27 is coupled to a device for communicating the parameters, such as a thermostat 29, so as to receive signals from

celui-ci. L'appareil de commande du système 27 prélève pé-  this one. The system control unit 27 collects

riodiquement un paramètre du système, par exemple la tempé-  periodically a system parameter, for example the temperature

rature de l'espace transmise par le thermostat 29, la com-  erasure of the space transmitted by the thermostat 29, the com-

pare avec la valeur de référence de la température intro-  counter with the reference value of the intro temperature

duite et établie à l'intérieur de la base de données de son ordinateur, représentée symboliquement par la flèche 31, résout numériquement un algorithme de commande et génère  pick and set up inside the database of his computer, symbolically represented by the arrow 31, numerically solves a command algorithm and generates

_______ _12 2589261_______ _12 2589261

des signaux de commande électroniques numériques pour com-  digital electronic control signals for

mander une position de transducteur. Pour les besoins de l'illustration, l'invention sera décrite en relation avec un cylindre pneumatique 25 connecté à l'appareil 10 par un bus pneumatique 26, et on doit considérer que la température n'est qu'un seul de plusieurs paramètres possibles du système de traitement, dont la commande sera facilitée par l'appareil d'interface 10 de l'invention, et on appréciera le fait que ce dernier est utilisable dans des systèmes pour commander des traitements partout o des transducteurs pneumatiques  request a transducer position. For the purposes of illustration, the invention will be described in relation to a pneumatic cylinder 25 connected to the device 10 by a pneumatic bus 26, and it must be considered that the temperature is only one of several possible parameters of the treatment system, the control of which will be facilitated by the interface device 10 of the invention, and it will be appreciated that the latter can be used in systems for controlling treatments everywhere o pneumatic transducers

sont employés pour la commande des paramètres.  are used to control the parameters.

Si l'on se réfère ensuite aux Figures 2 et 3, une  If we then refer to Figures 2 and 3, a

première réalisation de l'appareil d'interface 10 est con-  first embodiment of the interface apparatus 10 is con-

nectée à un exemple de transducteur pneumatique comportant le cylindre 25 positionné pneumatiquement, tendu par un ressort, couplé avec un modérateur à air pivotant 16 pour la commande du positionnement de celuici. L'appareil 10 comporte des moyens pneumatiques de commande du débit 33 qui peuvent être couplés à une première source 35 de fluide comprimé, telle qu'un compresseur à air réglé sur une pression  connected to an example of a pneumatic transducer comprising the cylinder 25 positioned pneumatically, tensioned by a spring, coupled with a pivoting air moderator 16 for controlling the positioning thereof. The apparatus 10 includes pneumatic flow control means 33 which can be coupled to a first source 35 of compressed fluid, such as an air compressor set to a pressure

régulée, couplée à la première extrémité 37 d'un bus pneuma-  regulated, coupled to the first end 37 of a pneumatic bus

tique 38 dont la deuxième extrémité 39 est ouverte pour une libre évacuation du fluide dans l'atmosphère. Bien que la  tick 38 whose second end 39 is open for free discharge of the fluid into the atmosphere. Although the

pression régulée puisse être choisie en fonction des carac-  regulated pressure can be chosen according to the charac-

téristiques des différents composants couplés sur celle-ci, une pression de la source de 1379 mb (20 psig) environ est courante pour la commande du traitement de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Une paire  téristics of the various components coupled on it, a pressure of the source of 1379 mb approximately (20 psig) is current for the control of the treatment of heating, ventilation and air conditioning systems. A pair

d'électrovannes normalement fermées, commandées électrique-  solenoid valves normally closed, electrically controlled-

ment, comportant une première vanne d'entrée 41 et une deuxième vanne d'évacuation 43, est disposée en série pour  ment, comprising a first inlet valve 41 and a second outlet valve 43, is arranged in series for

commander l'écoulement de fluide comprimé de et vers le vo-  control the flow of compressed fluid to and from the

lume ou récipient confiné substantiellement constant 45 connecté entre celles-ci. Les électro-aimants de commande  lume or substantially constant confined container 45 connected therebetween. Control electromagnets

de la première vanne 41 et de la deuxième vanne 43 ont cha-  of the first valve 41 and of the second valve 43 have each

cun leurs conducteurs électriques 47 couplés à l'appareil  cun their electrical conductors 47 coupled to the device

de commande 27 du système pour recevoir des signaux de com-  control 27 of the system for receiving control signals

mande de celui-ci. Les moyens pneumatiques de commande du débit 33 comportent également une pluralité d'étrangleurs comprenant un premier étrangleur 49 disposé dans le bus au voisinage de la première vanne 41 et des deuxième, troisième et quatrième étrangleurs 51, 53, 55, respectivement, disposés dans l'extrémité 39 voisine de la deuxième vanne 43. Chaque étrangleur 49, 51, 53, 55 possède un passage ou orifice  command of it. The pneumatic flow control means 33 also comprise a plurality of chokes comprising a first choke 49 arranged in the bus in the vicinity of the first valve 41 and the second, third and fourth chokes 51, 53, 55, respectively, arranged in the end 39 adjacent to the second valve 43. Each restrictor 49, 51, 53, 55 has a passage or orifice

longitudinal 57 le traversant pour contrOler le débit d'écou-  longitudinal 57 passing through it to control the flow of

lement de gaz comprimé de ou vers le volume confiné 45.  compressed gas from or to the confined volume 45.

Lorsque la première vanne 41 est actionnée, le premier étran-  When the first valve 41 is actuated, the first valve

gleur 49 va permettre au fluide de s'écouler de façon res-  glor 49 will allow the fluid to flow in a res-

treinte de la source 35 au volume confiné 45, alors que la commande de la deuxième vanne 43 va permettre au fluide d'être évacué du volume confiné 45 à travers le deuxième étrangleur 51, à travers le troisième étrangleur 53 et/ou  embrace of the source 35 to the confined volume 45, while the control of the second valve 43 will allow the fluid to be evacuated from the confined volume 45 through the second choke 51, through the third choke 53 and / or

le quatrième étrangleur 55, et de là dans l'atmosphère.  the fourth throttle 55, and from there into the atmosphere.

Les étrangleurs 53 et 55 peuvent être choisis de façon à  The restrictors 53 and 55 can be chosen so as to

présenter des tailles de passages fixes qui soient substan-  have fixed passage sizes that are substantial

tiellement identiques ou qui diffèrent l'une de l'autre de  that are identical or that differ from each other

façon à offrir la souplesse souhaitée dans l'application.  in order to provide the desired flexibility in the application.

Les étrangleurs 53 et 55 peuvent être remplacés par un étran-  The throttles 53 and 55 can be replaced by a choke

gleur réglable à vernier en aval de l'électrovanne 43, mais cette disposition nécessite en principe une calibration en usine ou sur le terrain, ce qui représente une procédure pouvant être coûteuse. Les étrangleurs 53, 55 présentant des tailles de passages fixes peuvent être installés en  adjustable vernier glor downstream of the solenoid valve 43, but this arrangement in principle requires calibration in the factory or in the field, which represents a procedure which can be costly. The chokes 53, 55 with fixed passage sizes can be installed in

permanence ou être du type en bouchon enfichable et amovible.  permanently or be of the plug-in and removable plug type.

Dans une autre possibilité de réalisation, l'appareil 10 peut également être réalisé de telle sorte que la deuxième extrémité 39 ne comporte qu'un seul point d'évacuation (non représenté) possédant un étrangleur unique, par exemple  In another possible embodiment, the device 10 can also be made in such a way that the second end 39 has only one discharge point (not shown) having a single throttle, for example

l'étrangleur 53, fixé à l'intérieur de celui-ci.  the choke 53, fixed inside of it.

La commande sélective de la première vanne 41 ou de la deuxième vanne 43 facilite donc la régulation d'une première pression à l'intérieur du volume confiné 45. Lorsque ni la vanne 41, ni la vanne 43 ne sont actionnées, la pression dans le volume 45 reste substantiellement constante, pour des raisons exposées plus en détail ci-dessous. On appréciera le fait que l'appareil d'interface 10 peut fonctionner aussi bien avec un étrangleur 49, 51 situé du côté amont que du côté aval de sa vanne associée 41, 43 dans le bus 38, et que les emplacements d'étrangleurs indiqués le sont simplement  The selective control of the first valve 41 or of the second valve 43 therefore facilitates the regulation of a first pressure inside the confined volume 45. When neither the valve 41 nor the valve 43 are actuated, the pressure in the volume 45 remains substantially constant, for reasons explained in more detail below. It will be appreciated that the interface device 10 can operate both with a throttle 49, 51 located on the upstream side and on the downstream side of its associated valve 41, 43 in the bus 38, and that the choke locations indicated are simply

à titre illustratif.for illustration.

Si l'on se réfère aux Figures 3 et 5, les moyens pneumatiques de commande de débit 33 sont couplés par un bus pneumatique 59 à la première chambred'entrée 61 d'un relais volumétrique 63, dont la deuxième chambre de sortie est couplée par un bus de sortie 67 à un ou à plusieurs  Referring to Figures 3 and 5, the pneumatic flow control means 33 are coupled by a pneumatic bus 59 to the first input chamber 61 of a volumetric relay 63, the second output chamber of which is coupled by an output bus 67 to one or more

transducteurs à positionner, tels que le transducteur 25.  transducers to be positioned, such as transducer 25.

Une deuxième source 69 de gaz comprimé sous une pression substantiellement constante, par exemple 1379 mb (20 psig), est rattachée à la deuxième chambre 65 pour servir de moyen d'actionnement pneumatique pour le transducteur 25. Le relais volumétrique 63 comporte un diaphragme élastique 71 disposé entre la première chambre 61 et la deuxième chambre 65 pour maintenir les chambres 61, 65 isolées l'une de l'autre en ce qui concerne l'écoulement du fluide. Le relais volumétrique 63 est conçu et construit de telle sorte que la pression dans la deuxième chambre de sortie 65, et, par conséquent, dans le bus de sortie 67 et dans le transducteur 25, aient une relation prédéterminée avec la pression dans la première chambre d'entrée 61, quels que soient les changements de  A second source 69 of compressed gas under a substantially constant pressure, for example 1379 mb (20 psig), is attached to the second chamber 65 to serve as a pneumatic actuating means for the transducer 25. The volumetric relay 63 comprises an elastic diaphragm 71 disposed between the first chamber 61 and the second chamber 65 to maintain the chambers 61, 65 isolated from one another as regards the flow of the fluid. The volumetric relay 63 is designed and constructed so that the pressure in the second outlet chamber 65, and therefore in the outlet bus 67 and in the transducer 25, have a predetermined relationship with the pressure in the first chamber input 61, regardless of changes in

cette dernière.the latter.

Le relais volumétrique 63 est de préférence conçu et construit de telle sorte que la pression dans la chambre de sortie 65 conserve une relation prédéterminée avec celle de la chambre d'entrée 61. Pour des raisons de simplicité dans la construction du relais et de facilité d'installation, d'essais et de dépannage, on préfère que cette relation soit linéaire et de rapport 1 sur 1. On notera également que bien  The volumetric relay 63 is preferably designed and constructed so that the pressure in the outlet chamber 65 retains a predetermined relationship with that of the inlet chamber 61. For reasons of simplicity in the construction of the relay and ease of installation, testing and troubleshooting, we prefer that this relationship be linear and 1 to 1 ratio. We will also note that well

que la flexion du diaphragme 71 provoque de faibles change-  that the bending of the diaphragm 71 causes small changes-

ments momentanés du volume de gaz défini par la première chambre 61, ces changements sont très réduits et n'ont pas d'effet significatif sur les caractéristiques de l'appareil  momentary volume of gas defined by the first chamber 61, these changes are very small and have no significant effect on the characteristics of the device

25892612589261

d'interface 10. On remarquera que dans la première réalisa-  interface 10. Note that in the first realization

tion de la Figure 3, le volume confiné 45 est celui qui est renfermé par la première chambre 61 du relais volumétrique  tion of Figure 3, the confined volume 45 is that which is enclosed by the first chamber 61 of the volumetric relay

63 et la partie des bus 38, 59 qui est à droite des électro-  63 and the part of buses 38, 59 which is to the right of the electro-

vannes 41, 43 sur la Figure 3. D'autres détails d'un type  valves 41, 43 in Figure 3. Other details of a type

de relais volumétrique 63 utilisable dans la présente inven-  of volumetric relay 63 usable in the present invention

tion sont montrés et décrits dans le brevet américain  tion are shown and described in the US patent

nO 4 207 914 qui est incorporé ici à titre de référence.  No. 4,207,914 which is incorporated herein by reference.

Une deuxième réalisation de l'appareil d'interface 10 est partiellement montrée en Figure 4, et ne diffère de la première réalisation qu'en ce qu'un réservoir 73 est connecté en communication avec le bus 59 en ce qui concerne l'écoulement du fluide. La dimension volumétrique du volume confiné 45, ou composante "V" de l'équation des gaz parfaits, peut 4tre représentée par le volume confiné complexe 45 comme décrit dans la première réalisation, ou, comme montré en Figure 4, le volume complexe 45 peut inclure en plus celui confiné par le réservoir 73 couplé en parallèle avec  A second embodiment of the interface device 10 is partially shown in FIG. 4, and differs from the first embodiment only in that a reservoir 73 is connected in communication with the bus 59 with regard to the flow of the fluid. The volumetric dimension of the confined volume 45, or component "V" of the ideal gas equation, can be represented by the complex confined volume 45 as described in the first embodiment, or, as shown in FIG. 4, the complex volume 45 can include in addition that confined by the tank 73 coupled in parallel with

le bus, comme représenté, ou en série avec lui.  the bus, as shown, or in series with it.

On doit comprendre que l'appareil d'interface 10 peut être facilement configuré en utilisant des composants de tubes, de connecteurs, d'étrangleurs, de vannes et de  It should be understood that the interface apparatus 10 can be easily configured using components of tubes, connectors, chokes, valves and

relais volumétrique existants. Cependant, lorsque des quan-  existing volumetric relay. However, when quan-

tités de production plus élevées sont assurées, les compo-  higher production rates are guaranteed, the ingredients

sants peuvent être réunis dans une structure unique possé-  can be brought together in a single structure

dant des passages hydrauliques et un volume confiné 45 creu-  in hydraulic passages and a confined volume of 45

sés ou formés d'une autre façon à l'intérieur de celle-ci.  seated or otherwise formed therein.

Bien que les investissement d'outillage et de conception soient nécessairement accrus avec cette dernière approche,  Although tool and design investments are necessarily increased with this latter approach,

les coûts de construction seront sensiblement réduits.  construction costs will be significantly reduced.

Lorsque l'on choisit la dimension volumétrique  When choosing the volumetric dimension

du volume confiné 45, il est préférable de prendre en con-  of the confined volume 45, it is preferable to take into account

sidération plusieurs paramètres théoriques choisis en fonc-  sideration several theoretical parameters chosen in function

tion de l'équation caractéristique d'un gaz parfait mention-  tion of the characteristic equation of an ideal gas mention-

née précédemment. L'un de ces paramètres est la valeur du volume fonctionnel de gaz comprimé défini à l'intérieur de  born previously. One of these parameters is the value of the functional volume of compressed gas defined within

cette partie de l'appareil d'interface 10 et maintenu sub-  this part of the interface apparatus 10 and kept sub-

" 162589261"162589261

stantiellement constant. Le volume fonctionnel est le volume  stantially constant. Functional volume is volume

total 45 de gaz comprimé confiné comme décrit dans la pre-  total 45 of compressed gas confined as described in the first

mière réalisation, confiné à l'intérieur de tout réservoir 73 employé et à l'intérieur de la première chambre 61, pris conjointement avec le volume de tout gaz parasite. Le gaz parasite est celui qui se trouve dans les parties des moyens de commande de débit 33 situées entre un étrangleur 49 ou  first embodiment, confined inside any reservoir 73 used and inside the first chamber 61, taken together with the volume of any parasitic gas. The parasitic gas is that which is found in the parts of the flow control means 33 located between a throttle 49 or

51 et son électrovanne associée 41 ou 43, respectivement.  51 and its associated solenoid valve 41 or 43, respectively.

Si les vannes 41, 43 sont construites avec des étrangleurs  If the valves 41, 43 are constructed with throttles

incorporés à celles-ci, ce volume parasite peut être prati-  incorporated in them, this parasitic volume can be practi-

quement éiTminâ Un autre paramètre de conception à consi-  Another important design parameter to consider

dérer est que chacun des passages 57 dans les étrangleurs 49, 51, 53, 55 devra avoir en pratique un diamètre minimal,  derive is that each of the passages 57 in the throttles 49, 51, 53, 55 must in practice have a minimum diameter,

de l'ordre de 0,127 mm en moyenne, afin d'éviter l'obstruc-  on the order of 0.127 mm on average, in order to avoid obstruction

tion du passage par de petites particules entraînées dans le gaz et afin de permettre la fabrication des étrangleurs 49, 51, 53, 55 au moyen de techniques conventionnelles à un faible coût. Un autre paramètre à reconnaître également est le débit de fuite, s'il existe, des points de connexions pneumatiques représentés. Ce débit de fuite peut être réduit jusqu'à une valeur très faible ou entièrement éliminé en noyant l'appareil d'interface 10 dans un composé imperméable aux gaz après le montage. Un autre paramètre à reconnaitre également est les pentes désirées des courbes A, B qui vont  tion of the passage by small particles entrained in the gas and in order to allow the manufacture of the throttles 49, 51, 53, 55 by means of conventional techniques at low cost. Another parameter also to be recognized is the leakage rate, if there is one, of the pneumatic connection points shown. This leakage rate can be reduced to a very low value or entirely eliminated by embedding the interface device 10 in a gas-impermeable compound after mounting. Another parameter to recognize also is the desired slopes of curves A, B which go

résulter de la commande de chacune des vannes 41, 43.  result from the control of each of the valves 41, 43.

Dans le cas d'un appareil d'interface 10 ayant des points de connexion caractérisés par des fuites faibles mais décelables, la taille minimale du volume confiné 45  In the case of an interface device 10 having connection points characterized by small but detectable leaks, the minimum size of the confined volume 45

devra de préférence être telle qu'elle résulte en un chan-  should preferably be such that it results in a change

gement de pression dans le gaz contenu à l'intérieur du  pressure relief in the gas contained inside the

volume confiné 45 inférieur à 1% environ pendant l'inter-  confined volume 45 less than approximately 1% during the inter-

valle de temps maximal durant lequel l'appareil 10 sera maintenu dans un état de repos pendant lequel ni la vanne 41 ni la vanne 43 ne seront actionnnées. Cela constitue normalement l'intervalle de temps maximal entre les instants consécutifs lors desquels l'appareil de commande du système 27 prélève un paramètre, par exemple un signal de température,  valle of maximum time during which the apparatus 10 will be maintained in a state of rest during which neither the valve 41 nor the valve 43 will be actuated. This normally constitutes the maximum time interval between the consecutive instants during which the control device of the system 27 takes a parameter, for example a temperature signal,

17 258926117 2589261

et génère des ordres de correction. Pour une précision op-  and generates correction orders. For optimal precision

timale du positionnement du cylindre sur des périodes de fonctionnement étendues, il est préférable que ce changement de pression soit limité à la moitié de 1%, ou moins. Si l'appareil d'interface 10 est enrobé pour éliminer complè- tement les fuites des connexions, le paramètre déterminant pour la sélection du contenu minimal du volume confiné 45 devient les pentes maximales souhaitées pour les courbes A, B, calculées en fonction de l'équation mentionnée plus haut et des tailles de passages minimales disponibles ou que l'on souhaite utiliser. On appréciera également le fait que  timale of the positioning of the cylinder over extended periods of operation, it is preferable that this pressure change is limited to half of 1%, or less. If the interface device 10 is coated to completely eliminate leaks from the connections, the determining parameter for the selection of the minimum content of the confined volume 45 becomes the maximum slopes desired for the curves A, B, calculated as a function of l 'equation mentioned above and minimum passage sizes available or which one wishes to use. We will also appreciate the fact that

l'un des aspects de l'appareil 10 est un dispositif de ré-  one of the aspects of the apparatus 10 is a device for

glage qui permet de sélectionner une pente pour une partie particulière de la courbe A qui coincide avec la pente d'une partie de la courbe B, si l'on ignore leurs signes algébriques. Dans une réalisation de l'invention, on a utilisé de courtes longueurs de tuyaux ayant un diamètre intérieur de 1,588 mm et un volume confiné total de 1,311 cm3 environ  glage which allows to select a slope for a particular part of the curve A which coincides with the slope of a part of the curve B, if one ignores their algebraic signs. In one embodiment of the invention, short lengths of pipe having an internal diameter of 1.588 mm and a total confined volume of approximately 1.311 cm3 were used

pour connecter les électrovannes 41, 43, un relais volumé-  to connect the solenoid valves 41, 43, a volumetric relay-

trique 63 ayant une première chambre d'un volume de 2,13 cm3 environ, et un réservoir 73, tous étant configurés selon la Figure 4. De plus, les volumes parasites de gaz comprimé totalisent environ 0,09832 cm3. Pour une première source de pression 35 régulée à une pression de 1379 mb (20 psig), un passage du premier étrangleur 49 ajusté à un diamètre calculé de 0,1072 mm et un passage du deuxième étrangleur 51 ajusté à un diamètre calculé de 0,123 mm, on a choisi un contenu du volume de 39,33 cm3, et celui-ci a assuré une excellente précision du système pour des instants de mesure de la température espacés les uns des autres de  plate 63 having a first chamber with a volume of approximately 2.13 cm3, and a reservoir 73, all of which are configured according to FIG. 4. In addition, the parasitic volumes of compressed gas total approximately 0.09832 cm3. For a first pressure source 35 regulated at a pressure of 1379 mb (20 psig), a passage of the first choke 49 adjusted to a calculated diameter of 0.1072 mm and a passage of the second choke 51 adjusted to a calculated diameter of 0.123 mm , we chose a volume content of 39.33 cm3, and this ensured excellent accuracy of the system for instants of temperature measurement spaced from each other by

trois minutes environ.about three minutes.

Si l'on se réfère ensuite aux Figures 3, 5, 6 et 7, une réalisation commerciale de l'appareil 10 est montrée, comportant un capot globalement cylindrique 75, un corps supérieur 77, une plaque centrale 79 et un corps inférieur 81. Les corps 77, 81, la plaque 79 et les autres pièces  If we then refer to Figures 3, 5, 6 and 7, a commercial embodiment of the apparatus 10 is shown, comprising a generally cylindrical cover 75, an upper body 77, a central plate 79 and a lower body 81. Bodies 77, 81, plate 79 and other parts

18 258926118 2589261

disposées à l'intérieur de ceux-ci sont formées les unes par rapport aux autres de façon à fonctionner comme le relais volumétrique 63 montré en Figure 5. Une connexion centrale cannelée 83 est présente pour la connexion d'une source d'air 69 sous une pression substantiellement cons-  arranged inside these are formed in relation to each other so as to function as the volumetric relay 63 shown in Figure 5. A fluted central connection 83 is present for the connection of an air source 69 under pressure substantially

tante (Figure 3), tandis qu'un connecteur disposé radiale-  aunt (Figure 3), while a connector arranged radially-

ment (non représenté) est fourni pour la connexion sur le bus de sortie 67 et le cylindre 25 de la Figure 3. La plaque 79 et le corps 81 sont intérieurement configurés de telle sorte que la source 69 peut également remplacer la source de la Figure 3, l'alimentation de la première vanne d'entrée se faisant par l'intermédiaire d'un petit filtre 85. La première vanne d'entrée 41 et la deuxième vanne d'évacuation 43 sont construites de façon similaire, et seule la première vanne d'entrée 41 sera décrite en détail. Si l'on se réfère également aux Figures 8 et 9, la première vanne d'entrée 41 comporte un électro-aimant d'entrée 87, une buse de commande 89 et un prolongement 91 d'un levier flexible 93 qui est disposé entre l'électro-aimant 87 et la buse 89 pour faire passer de l'air de façon contrôlable dans cette dernière. La buse de commande 89 comporte une section supérieure tronconique 95 et possède un passage longitudinal 97 qui la traverse et qui est muni d'un passage  ment (not shown) is provided for connection to the output bus 67 and the cylinder 25 of Figure 3. The plate 79 and the body 81 are internally configured so that the source 69 can also replace the source of Figure 3, the supply of the first inlet valve taking place via a small filter 85. The first inlet valve 41 and the second outlet valve 43 are constructed in a similar manner, and only the first inlet valve 41 will be described in detail. If reference is also made to FIGS. 8 and 9, the first inlet valve 41 comprises an inlet electromagnet 87, a control nozzle 89 and an extension 91 of a flexible lever 93 which is disposed between the electromagnet 87 and nozzle 89 for passing air in a controllable manner in the latter. The control nozzle 89 has a frustoconical upper section 95 and has a longitudinal passage 97 which passes through it and which is provided with a passage

* de commande 99. Dans la réalisation préférée, et contraire-* 99 order. In the preferred embodiment, and contrary-

ment aux passages en plastique 49, 51, 53, 55 plus communs, ayant l'ouverture minimale moyenne précédemment décrite qui les traverse, le passage 99 est formé de saphir et a une ouverture nominale de 0,0762 mm qui le traverse. En utilisant un passage de ce type, dans lequel l'air peut s'écouler  ment to the more common plastic passages 49, 51, 53, 55, having the previously described average minimum opening which passes through them, the passage 99 is formed of sapphire and has a nominal opening of 0.0762 mm which passes through it. By using a passage of this type, in which the air can flow

relativement lentement, la taille physique du volume sub-  relatively slowly, the physical size of the sub-

stantiellement constant 45 peut être réduite.  stantially constant 45 can be reduced.

Si l'on se réfère plus particulièrement aux Figures 8, 9 et 10, un levier flexible 93 est montré, comportant un premier prolongement 91 et un deuxième prolongement 101, chaque prolongement 91, 101 étant légèrement mobile vers  If one refers more particularly to Figures 8, 9 and 10, a flexible lever 93 is shown, comprising a first extension 91 and a second extension 101, each extension 91, 101 being slightly movable towards

le haut lorsque son électro-aimant associé est alimenté.  the top when its associated electromagnet is energized.

Chaque prolongement 91, 101 comporte un élément d'armature ferreux 103 et un bouton de soupape inférieur 105. Dans une réalisation préférée, le bouton 105 est réalisé sous la  Each extension 91, 101 comprises a ferrous reinforcement element 103 and a lower valve button 105. In a preferred embodiment, the button 105 is produced under the

forme d'une boite globalement cylindrique 107 afin de conte-  form of a generally cylindrical box 107 in order to contain

nir un matériau d'obturation élastique 109, la boite 107 ayant une ouverture inférieure 111 qui la traverse pour permet- tre au matériau 109 de venir en contact direct avec la section de cône 95. Le levier 93 comporte une ouverture centrale 113 pour recevoir le prolongement du montant d'assemblage 115 du corps supérieur 77. Si l'on se réfère plus particulièrement à la Figure 10, on préfère que le montant d'assemblage 117 et son prolongement 115 définissent entre eux un rebord 119  provide an elastic closure material 109, the box 107 having a lower opening 111 which passes through it to allow the material 109 to come into direct contact with the cone section 95. The lever 93 has a central opening 113 for receiving the extension of the assembly upright 115 of the upper body 77. Referring more particularly to FIG. 10, it is preferred that the assembly upright 117 and its extension 115 define between them a flange 119

présentant une surface inclinée, 4 étant un angle d'incli-  having an inclined surface, 4 being an angle of inclination

naison préféré. Un bloc de verrouillage préféré 121 a un diamètre intérieur suffisamment plus grand que le diamètre extérieur du prolongement 115 pour s'adapter librement sur celui-ci et définir entre eux un petit espace annulaires Le périmètre extérieur du bloc de verrouillage 121 définit un rectangle dont la dimension entre les bords opposés est de préférence légèrement inférieure au diamètre du montant  favorite house. A preferred locking block 121 has an internal diameter sufficiently larger than the outside diameter of the extension 115 to freely fit thereon and define between them a small annular space. The external perimeter of the locking block 121 defines a rectangle whose dimension between the opposite edges is preferably slightly less than the diameter of the upright

117, tandis que le rebord inférieur 123 du bloc de verrouil-  117, while the lower edge 123 of the locking block

lage 121 est chanfreiné à un angle nominal, légèrement supé-  lage 121 is chamfered at a nominal angle, slightly higher than

rieur à celui du rebord 119, de 10 . Lorsqu'il est formé de cette façon, on aura deux arêtes de contact entre le rebord 123 du bloc de verrouillage 121 et le levier 93, et une légère force descendante sera par conséquent exercée sur les prolongement 91, 101, maintenant ainsi les vannes  lower than that of ledge 119, by 10. When formed in this way, there will be two contact edges between the flange 123 of the locking block 121 and the lever 93, and a slight downward force will therefore be exerted on the extensions 91, 101, thus maintaining the valves

41, 43 fermées en absence d'alimentation des électro-aimants.  41, 43 closed in the absence of power supply to the electromagnets.

Une fine cale d'espacement (non représentée) peut être intercalée lors du montage entre chaque électro-aimant, par exemple l'électro-aimant 87, et son prolongement associé 91, de façon à créer un mince film d'air garantissant une bonne fermeture des vannes, par exemple de la vanne 41, lorsque l'électro-aimant 87 n'est plus alimenté. La cale  A fine spacer (not shown) can be inserted during assembly between each electromagnet, for example the electromagnet 87, and its associated extension 91, so as to create a thin film of air guaranteeing good closing of the valves, for example of the valve 41, when the electromagnet 87 is no longer supplied. The hold

est ensuite retirée.is then removed.

Si l'on se réfère à nouveau aux Figures 3, 4 et  If we refer again to Figures 3, 4 and

7, dans une réalisation préférée, le volume substantielle-  7, in a preferred embodiment, the substantial volume

ment constant 45 d'air peut être le volume 45' qui est  constant 45 air can be the volume 45 'which is

confiné entre le corps supérieur 77 et le capot 75. La réa-  confined between the upper body 77 and the cover 75. The reaction

lisation de cette façon du volume 45' élimine la nécessité d'inclure un réservoir d'air séparé 73 et permet certaines économies de fabrication et de taille. Comme montré en Figure 6, l'appareil 10 peut Atre convenablement construit de façon à comporter une paire de pattes de fixation 125 dimensionnées et disposées de façon à s'accrocher sur les rebords d'une glissière de montage par encliquetage (non représentée)  This way of volume 45 'eliminates the need to include a separate air tank 73 and allows for some manufacturing and size savings. As shown in Figure 6, the apparatus 10 can be suitably constructed so as to include a pair of fixing lugs 125 dimensioned and arranged so as to hang on the edges of a snap-on mounting slide (not shown)

dans un but de facilité de montage et d'entretien.  for ease of assembly and maintenance.

Si l'on se réfère ensuite aux Figures 2 et 11, le circuit électrique de l'appareil préféré 10 peut être conçu avec des diodes 127, comme montré, de sorte que soit  Referring next to Figures 2 and 11, the electrical circuit of the preferred apparatus 10 can be designed with diodes 127, as shown, so that either

l'électro-aimant d'entrée 87, soit l'électro-aimant d'éva-  the input electromagnet 87, i.e. the evacuation electromagnet

cuation 129, puisse être alimenté à partir d'un appareil de commande numérique directe 27 employant des signaux  cuation 129, can be powered from a direct digital control device 27 employing signals

continus de polarité inverse.reverse polarity.

Si l'on se réfère aux figures, et dans le fonc-  If we refer to the figures, and in the function-

tionnement, l'appareil de commande numérique 27 du système prélève un signal représentant un paramètre à commander, comme le signal venant du thermostat 29 représentant la température réelle de l'espace, le compare avec la valeur  The digital control unit 27 of the system takes a signal representing a parameter to be controlled, like the signal from the thermostat 29 representing the actual temperature of the space, compares it with the value

de référence désirée de la température dans la base de don-  reference temperature in the database

nées, résout un algorithmeprédéterminé et génère un signal de commande numérique pour actionner soit la première vanne 41, soit la deuxième vanne 43. Lors de l'ouverture de la première vanne 41, du gaz comprimé va s'écouler depuis la  born, solves a predetermined algorithm and generates a digital control signal to actuate either the first valve 41 or the second valve 43. When the first valve 41 is opened, compressed gas will flow from the

source 35 ou 69, selon la réalisation, par le premier étran-  source 35 or 69, depending on the embodiment, by the first foreign

gleur 49 ou passage 99, et la pression à l'intérieur du volume confiné 45 ou 45' va augmenter d'une valeur par unité de temps déterminée par les paramètres choisis comme décrit ci-dessus. La pression dans la première chambre 61 va donc être telle qu'elle dépassera celle dans la deuxième chambre 65, ce qui provoque le fléchissement du diaphragme 71 vers la droite sur la Figure 5. La partie d'extrémité du piston 131 rencontrant la bille de contrôle 133 fera  glor 49 or passage 99, and the pressure inside the confined volume 45 or 45 ′ will increase by a value per unit of time determined by the parameters chosen as described above. The pressure in the first chamber 61 will therefore be such that it will exceed that in the second chamber 65, which causes the diaphragm 71 to bend to the right in FIG. 5. The end part of the piston 131 meeting the ball of control 133 will do

quitter à la bille 133 le rebord d'étanchéité 135, provo-  leave the sealing edge 135 at the ball 133, provo-

quant par conséquent l'ouverture de la vanne de contrôle, la surface de l'ouverture étant généralement proportionnelle au degré de fléchissement du diaphragme. L'air comprimé de  consequently the opening of the control valve, the surface of the opening being generally proportional to the degree of deflection of the diaphragm. Compressed air

la source 69 va donc pouvoir s'écouler par la vanne de con-  the source 69 will therefore be able to flow through the control valve

trôle jusqu'à la deuxième chambre 65, au bus de sortie 67 et au transducteur 25, jusqu'à ce que la pression dans la  to the second chamber 65, to the output bus 67 and to the transducer 25, until the pressure in the

deuxième chambre 65 atteigne la valeur indiquée par le rap-  second chamber 65 reaches the value indicated by the report

port caractéristique du relais 63, c'est-à-dire ici 1 sur 1. Le diaphragme 71 reprend alors sa position d'équilibre  characteristic port of relay 63, that is to say here 1 of 1. The diaphragm 71 then returns to its equilibrium position

et la bille de contrôle 133 revient à sa position d'obtura-  and the control ball 133 returns to its closed position.

tion sur le rebord 135. Toute fuite de gaz comprimé dans les connexions du bus de sortie 67 sera détectée par le  flange 135. Any leakage of compressed gas in the outlet bus 67 connections will be detected by the

relais volumétrique 63 qui fonctionnera comme décrit ci-des-  volumetric relay 63 which will operate as described above

sus de façon à maintenir l'équilibre des pressions.  known so as to maintain the pressure balance.

De même, lorsque la deuxième vanne 43 est actionnée, le gaz comprimé dans le volume confiné, 45, 45', est évacué de façon contrôlable par le deuxième étrangleur 51 et par un ou plusieurs étrangleurs 53, 55, ou comme décrit plus en détail ci-dessous, dans l'air ambiant atmosphérique. La pression dans l'appareil d'interface 10 va par conséquent décroître à une vitesse prédéterminée et la différence de pression qui en résultera entre la deuxième chambre 65 et  Likewise, when the second valve 43 is actuated, the gas compressed in the confined volume, 45, 45 ′, is evacuated in a controllable manner by the second throttle 51 and by one or more chokers 53, 55, or as described in more detail. below, in the atmospheric ambient air. The pressure in the interface apparatus 10 will therefore decrease at a predetermined speed and the resulting pressure difference between the second chamber 65 and

la première chambre 61 provoquera le fléchissement du dia-  the first chamber 61 will cause the flexion of the diameter

phragme 71 vers la gauche sur la Figure 5. Le mouvement du  phrase 71 to the left in Figure 5. The movement of the

diaphragme va permettre l'ouverture du passage 137 et l'éva-  diaphragm will allow the opening of passage 137 and the eva-

cuation contrôlable du gaz comprimé dans la deuxième chambre  controllable cuation of compressed gas in the second chamber

, le bus de sortie 67 et le transducteur 25, afin de rame-  , the output bus 67 and the transducer 25, in order to train

ner à nouveau les pressions de la première chambre 61 et de la deuxième chambre 65 dans leur relation d'équilibre, après quoi le diaphragme 71 se déplacera à nouveau pour  again the pressures of the first chamber 61 and the second chamber 65 in their equilibrium relationship, after which the diaphragm 71 will move again to

fermer le passage 137.close passage 137.

On appréciera à partir de ce qui précède que dans les réalisations de l'appareil 10 montrées dans les Figures 3 et 4, la taille des passages 57 dans les étrangleurs 53,  It will be appreciated from the above that in the embodiments of the apparatus 10 shown in FIGS. 3 and 4, the size of the passages 57 in the throttles 53,

, et la valeur du volume confiné 45 peuvent être prédéter-  , and the value of the confined volume 45 can be predicted-

minées. Par conséquent, on peut choisir des étrangleurs 53 et/ou ayant des tailles de passages qui égalisent les pentes (sans considération du signe) des parties de courbes A et  mined. Consequently, it is possible to choose restrictors 53 and / or having passage sizes which equalize the slopes (regardless of the sign) of the parts of curves A and

22 258926122 2589261

B dans lesquelles on désire faire fonctionner un cylindre ou un groupe de cylindres particuliers, par exemple les  B in which it is desired to operate a particular cylinder or group of cylinders, for example the

parties situées entre 206,84 et 551,58 mb (3 à 8 psig).  parts between 206.84 and 551.58 mb (3 to 8 psig).

Si l'un des étrangleurs 53 ou 55 n'est pas utilisé, on peut tout simplement le boucher. Dans la réalisation de la Figure 7, le problème du choix des étrangleurs d'évacuation est de préférence résolu en fournissant un étrangleur enfichable et amovible 139 qui est dimensionné de façon à s'adapter  If one of the restrictors 53 or 55 is not used, it can simply be plugged. In the embodiment of FIG. 7, the problem of the choice of exhaust restrictors is preferably solved by providing a pluggable and removable restrictor 139 which is dimensioned so as to adapt

par glissement dans le corps inférieur, en relation de scel-  by sliding in the lower body, in sealing relation

lement avec celui-ci. Le volume d'air complexe confiné dans le volume 45' et la chambre 61 pouvant être prédéterminé au moment de la conception et de la fabrication, l'appareil peut être fourni avec une pluralité d'étrangleurs 139,  with this one. As the volume of complex air confined in the volume 45 ′ and the chamber 61 can be predetermined at the time of design and manufacture, the device can be supplied with a plurality of throttles 139,

de préférence trois pour une application de chauffage, ven-  preferably three for a heating application,

tilation et climatisation caractéristique, chacun d'entre eux ayant un passage avec une surface de section tranversale différente afin de produire des courbes A et B ayant des pentes substantiellement égales pour la plage de pression, par exemple de 206,84 à 551,58 mb (3 à 8 psig), de 551,58 à 896,32 mb (8 à 13 psig), ou de 896,32 à 1241,1 mb (13 à 18 psig) à l'intérieur de laquelle on souhaite faire fonctionner  characteristic ventilation and air conditioning, each of them having a passage with a different cross-sectional area in order to produce curves A and B having substantially equal slopes for the pressure range, for example from 206.84 to 551.58 mb (3 to 8 psig), 551.58 to 896.32 mb (8 to 13 psig), or 896.32 to 1241.1 mb (13 to 18 psig) inside which one wishes to operate

le cylindre 25.the cylinder 25.

La capacité de débit volumétrique de fluide mini-  The volumetric flow capacity of mini fluid

male des sources 35 et/ou 69 et la capacité de débit d'écou-  male from sources 35 and / or 69 and the flow rate capacity

lement gazeux du relais 63 peuvent être déterminées d'une  gaseous of relay 63 can be determined from a

façon connue, et, dans une réalisation préférée, ces capa-  known manner, and, in a preferred embodiment, these capa-

cités de débit volumétrique et de débit d'écoulement sont choisies de telle sorte que la pression dans la deuxième chambre 65 et le bus de sortie 67 coincide avec celle de la première chambre 61 sans temps de retard appréciable entre celles-ci. De plus, et dans le cas des réalisations des Figures 3 et 4, il est préférable que la pression régulée de la deuxième source 69 soit très proche de celle de la  volumetric flow and flow rate cities are chosen so that the pressure in the second chamber 65 and the outlet bus 67 coincides with that of the first chamber 61 without appreciable delay time between them. In addition, and in the case of the embodiments of Figures 3 and 4, it is preferable that the regulated pressure of the second source 69 is very close to that of the

première source 35.first source 35.

On appréciera le fait que l'appareil d'interface  We will appreciate the fact that the interface device

, lorsqu'il est construit selon les enseignements de l'in-  , when built according to the teachings of the

vention, va founir au cylindre du transducteur 25 une pression qui est fonction de la durée du signal appliqué sur l'une des vannes 41, 43 par l'appareil de commande 27, et que ce  vention, will provide to the cylinder of the transducer 25 a pressure which is a function of the duration of the signal applied to one of the valves 41, 43 by the control unit 27, and that this

résultat est atteint sans employer de contrôle de rétroaction.  result is achieved without using feedback control.

Par conséquent, la pression du cylindre ne sera pas affectée par la longueur du bus 67 utilisé pour connecter le trans-  Therefore, the cylinder pressure will not be affected by the length of the bus 67 used to connect the trans-

ducteur 25 au relais volumétrique 63, ni par le fonctionne-  conductor 25 to the volumetric relay 63, nor by the function-

ment du cylindre 25 lui-même, dont le volume renfermé change  ment of cylinder 25 itself, the enclosed volume of which changes

tout au long de son déplacement. Grâce à l'utilisation sélec-  throughout its displacement. Through selective use

tive d'étrangleurs 53 et/ou 55, ou grâce au choix d'un étran-  tive of chokes 53 and / or 55, or thanks to the choice of a choke-

gleur 139 approprié dans la réalisation de la Figure 7, la pente des parties opérationnelles des courbes peut également  glor 139 suitable in the embodiment of Figure 7, the slope of the operational parts of the curves can also

être ajustée à l'application.be adjusted to the application.

Bien que l'on n'ait illustré et décrit qu'un petit nombre de réalisations de l'invention, elle ne doit pas être limitée par celles-ci mais uniquement par l'étendue de  Although only a small number of embodiments of the invention have been illustrated and described, it should not be limited by them but only by the scope of

l'applicabilité des revendications jointes.  the applicability of the appended claims.

24 258926124 2589261

Claims (3)

RevendicationsClaims 1. Appareil d'interface pneumatique pour la commande de systèmes de traitement, caractérisé par le fait qu'il comporte: des moyens pneumatiques (33) de commande de débit pour contrôler le nombre de moles d'un gaz confiné dans un volume de gaz substantiellement constant à une première pression; un relais volumétrique (63) possédant une première chambre (61) couplée avec lesdits moyens de commande par un bus pneumatique (59) et possédant de plus une deuxième  1. A pneumatic interface device for controlling treatment systems, characterized in that it comprises: pneumatic means (33) for controlling the flow rate to control the number of moles of a gas confined in a volume of gas substantially constant at first press; a volumetric relay (63) having a first chamber (61) coupled to said control means by a pneumatic bus (59) and further having a second chambre (65) pour le couplage avec un transducteur pneuma-  chamber (65) for coupling with a pneumatic transducer tique devant être commandé en position, ladite première cham-  tick to be controlled in position, said first cham- bre et ladite deuxième chambre étant isolées l'une de l'autre  bre and said second chamber being isolated from each other en ce qui concerne l'écoulement du fluide, ledit relais four-  with regard to the flow of the fluid, said relay provides nissant dans ladite deuxième chambre une deuxième pression qui présente une relation prédéterminée avec ladite première pression; un réservoir (73) couplé entre lesdits moyens de commande (33) et ledit relais (63), ledit bus, ledit relais et ledit réservoir coopérant de façon à définir ledit volume de gaz substantiellement constant;  inserting into said second chamber a second pressure which has a predetermined relationship with said first pressure; a reservoir (73) coupled between said control means (33) and said relay (63), said bus, said relay and said reservoir cooperating so as to define said substantially constant volume of gas; lesdits moyens de commande de débit (33) compor-  said flow control means (33) comprises tant des moyens pour ajuster le débit dudit gaz s'écoulant dudit volume substantiellement constant jusqu'à une zone à pression ambiante, lesdits moyens pour ajuster ledit débit d'écoulement comportant un étrangleur pneumatique (139)  both means for adjusting the flow rate of said gas flowing from said substantially constant volume to an area at ambient pressure, said means for adjusting said flow rate comprising a pneumatic throttle (139) ayant un passage d'écoulement présentant une première sur-  having a flow passage having a first sur- face de section transversale, ledit étrangleur pouvant être retiré desdits moyens de commande de débit et pouvant être remplacé par un étrangleur ayant un passage d'écoulement  cross-section face, said choke being removable from said flow control means and being able to be replaced by a choke having a flow passage présentant une deuxième surface de section transversale.  having a second cross-sectional area. 2. Appareil d'interface pneumatique caractérisé par le fait qu'il comporte sous la forme d'une unité: un relais volumétrique comportant un corps supérieur (77), une plaque centrale (79) et un corps inférieur (81) définissant avec un diaphragme (71) une première chambre d'entrée (61) et une deuxième chambre de sortie (65) isolées l'une de l'autre en ce qui  2. Pneumatic interface device characterized in that it comprises in the form of a unit: a volumetric relay comprising an upper body (77), a central plate (79) and a lower body (81) defining with a diaphragm (71) a first inlet chamber (61) and a second outlet chamber (65) insulated from each other so that concerne l'écoulement du fluide, ladite deuxième chambre étant en communi-  relates to the flow of the fluid, said second chamber being in communication cation avec une source (69) de gaz comprimé par l'intermédiaire d'une vanne de contr8le (63) commandée par ledit diaphragme  cation with a source (69) of compressed gas via a control valve (63) controlled by said diaphragm des moyens de commande comportant une vanne d'entrée (41) com-  control means comprising an inlet valve (41) comprising prenant un électro-aimant (87), une buse de commande (89) et un prolon-  taking an electromagnet (87), a control nozzle (89) and an extension gement (91) d'un levier flexible (93) pour commander ladite buse, et une  segment (91) of a flexible lever (93) for controlling said nozzle, and a vanne d'évacuation (137) comportant un électro-aimant (129), un étran-  drain valve (137) comprising an electromagnet (129), a valve gleur (51) et un prolongateur (103) d'un levier flexible (101) pour commander ledit étrangleur un volume constant (45') confiné entre le corps supérieur (77) et le capot (75): l'air venant de la source (69) pénétrant dans ledit volume constant par l'intermédiaire de la buse (89) et le quittant par  glor (51) and an extension (103) of a flexible lever (101) for controlling said choke a constant volume (45 ') confined between the upper body (77) and the cover (75): the air coming from the source (69) entering said constant volume via the nozzle (89) and leaving it via l'intermédiaire de l'étrangleur (51) vers une zone à pression ambiante.  through the choke (51) to an area at ambient pressure. 3. Apparei] d'interface pneumatique selon la revendication 2, ca-  3. Apparatus] pneumatic interface according to claim 2, ca- ractérisé par le fait Qu'il comporte de plus un étrangleur (139) pouvant être inséré ou retiré pour ajuster le débit d'écoulement du gaz dudit  characterized by the fact that it further comprises a throttle (139) which can be inserted or removed to adjust the gas flow rate of said gas volume confiné vers ladite zone à pression ambiante.  volume confined to said zone at ambient pressure.
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